如何控制木材在干燥過程中的含水率梯度和應(yīng)力值大小?根據(jù)剛剛鋸制的內(nèi)應(yīng)力試驗(yàn)片的梳齒變化是向內(nèi)彎曲還是向外彎曲，來判斷當(dāng)時(shí)木材內(nèi)的內(nèi)應(yīng)力性質(zhì)；同時(shí)根據(jù)齒形彎曲的程度，來判斷是否有使木材開裂的可能。木材內(nèi)存在內(nèi)應(yīng)力的性質(zhì)，會(huì)使齒形發(fā)生以下三種情況： 

第一種情況：梳齒向外彎曲。這時(shí)在木材的外層存在拉伸應(yīng)力，木材內(nèi)層受外層的作用，存在壓縮應(yīng)力。 

第二種情況：梳齒向內(nèi)彎曲。這時(shí)外層受到的是壓縮應(yīng)力，內(nèi)層受到的是拉伸應(yīng)力。 

第三種情況：梳齒保持不變。說明木材內(nèi)部不存在應(yīng)力。 

上述情況只是說明在鋸截內(nèi)應(yīng)力試驗(yàn)片的當(dāng)時(shí)，木材內(nèi)應(yīng)力的性質(zhì)。為了繼續(xù)觀察干燥的情況（內(nèi)應(yīng)力的變化情況），通常把內(nèi)應(yīng)力試驗(yàn)片放在空氣中自然干燥，或者放在恒溫烘箱中干燥。此時(shí)，由于內(nèi)應(yīng)力試驗(yàn)片中水分進(jìn)一步的蒸發(fā)和含水率趨于平衡，試驗(yàn)片的梳齒將發(fā)生新的變化。例如：內(nèi)應(yīng)力試驗(yàn)片剛剛鋸開時(shí)，梳齒向外彎曲，在大氣中進(jìn)一步干燥后，梳齒轉(zhuǎn)向內(nèi)彎曲。這說明：1、內(nèi)應(yīng)力試驗(yàn)片內(nèi)層收縮大大超過外層；2、內(nèi)應(yīng)力試驗(yàn)片在剛鋸開時(shí)，內(nèi)部含水率高于外部含水率，同時(shí)外層還存在拉伸塑化變形；3、進(jìn)一步干燥后，試驗(yàn)片內(nèi)層存在拉伸應(yīng)力外層存在壓縮應(yīng)力。 

木材在室干過程中，內(nèi)應(yīng)力的變化過程可分為4個(gè)階段來闡述：

第一、干燥剛開始階段

在此階段中木材內(nèi)部各部分的含水率都在纖維飽和點(diǎn)以上。若從木材中部切取試驗(yàn)片，把試驗(yàn)片鋸成梳齒形，每個(gè)齒的高度和末鋸開之前的原來尺寸一樣。若把試驗(yàn)片剖為兩片，每一片將保持平直形態(tài)。這些現(xiàn)象充分表明，此時(shí)木材內(nèi)不存在含水率應(yīng)力；同時(shí)也表明不存在殘余應(yīng)力。

第二、干燥前期階段

干燥前期階段中木材內(nèi)層的含水率高于纖維飽和點(diǎn)，外層的自由水已蒸發(fā)完畢。外層木材由于正在排出吸著水而應(yīng)該干縮。此階段的木材是內(nèi)應(yīng)力外拉內(nèi)壓階段。此時(shí)，若再木材中部切取試驗(yàn)片，并且鋸成梳齒形，可以看到表面幾層齒由于干縮而尺寸減少了，內(nèi)部各層的梳齒仍保持著干燥開始前得尺寸。

但在整塊木材中，木材內(nèi)外各部分是一個(gè)整體，當(dāng)表層應(yīng)當(dāng)干縮時(shí)，內(nèi)層還不能干縮。這時(shí)，表面各層受到內(nèi)部的拉伸而產(chǎn)生拉應(yīng)力，對(duì)內(nèi)部各層來講，受到表面因干縮而產(chǎn)生的壓應(yīng)力。我們?cè)谶@一階段中若把從木材上鋸下來的試驗(yàn)片鋸成兩片，可以看到，剛剛鋸開時(shí)它們各自向外彎曲。把這兩片放入恒溫烘箱中或者放在通風(fēng)處，使含水率進(jìn)一步降低并變得均勻。如果木材是理想的彈性體，在含水率分布均勻后門內(nèi)應(yīng)力即可消失，試片齒形變?yōu)槠街保叽缁謴?fù)原樣。但木材既具有彈性，又具有塑性。當(dāng)木材內(nèi)剛一發(fā)生內(nèi)應(yīng)力，同時(shí)也就出現(xiàn)了塑化變形。表層木材的尺寸，已經(jīng)在一定程度上塑化固定，內(nèi)層在含水率降低時(shí)還可以自由干縮。因此，在兩片的含水率降低并且分布均勻后，兩片的形狀就變成和原來的形狀相反的樣子，即向內(nèi)彎曲。 

在木材室干過程中，此階段需采取前期處理來提高木材外層的含水率，使已固化的部分重新變化恢復(fù)可塑，使木材外部拉伸應(yīng)力和內(nèi)部的壓應(yīng)力得以削弱和緩和。

第三、干燥中間階段

當(dāng)木材干燥到這一階段時(shí)。木材內(nèi)部的含水率也已降低于纖維飽和點(diǎn)，倘使在上一階段中沒有采取前期處理，則被干木材表面各層，早已由于失去正常的干縮條件而固定于拉伸狀態(tài)。此時(shí)盡管內(nèi)部的含水率還高于外面各層的含水率，但內(nèi)部木材干縮的程度卻已和外部木材在塑化固定前產(chǎn)生的不完全的干縮相差無幾，內(nèi)部尺寸與外部尺寸暫時(shí)一致。因此，在此階段內(nèi)木材中的應(yīng)力也暫時(shí)處于平衡狀態(tài)。若把試驗(yàn)片鋸成齒形，各個(gè)梳齒的長(zhǎng)短暫時(shí)是一樣的。但在含水率下降后，中間的一些梳齒，將因干縮而變短。若把試驗(yàn)片鋸成兩片，兩片當(dāng)時(shí)保持平直狀態(tài)；但在含水率降低并分布均勻后，原來在內(nèi)層的木材由于干縮而變短，使得兩片向內(nèi)彎曲。這就表明，在這一階段內(nèi)盡管暫時(shí)觀察不到被干木材中的內(nèi)應(yīng)力，但在干燥結(jié)束后，木材中的殘余應(yīng)力仍將表現(xiàn)出來。 

在室干工藝中，當(dāng)被干木材干燥到這一階段時(shí)，通常對(duì)被干木材進(jìn)行必要的、及時(shí)的、正確的中間處理，使已經(jīng)塑化固定的外層木材重新成為可塑，從而使外層的木材得到補(bǔ)充的收縮。

第四、干燥后期階段

在這個(gè)階段，含水率已沿著木材的橫斷面變得相當(dāng)均勻，由內(nèi)向外的含水率梯度較小。倘使在上階段中沒有進(jìn)行中間處理，此時(shí)外層木材由于塑化變形的固定，早已停止收縮；內(nèi)層木材隨著吸著水的排除而收縮，但受到外層的牽制而不能完全收縮。木材外部受內(nèi)部的干縮趨勢(shì)的影響，而產(chǎn)生壓應(yīng)力；內(nèi)部受外部已塑化固定的木材牽制影響而產(chǎn)生拉應(yīng)力。內(nèi)層和外層應(yīng)力的性質(zhì)和干燥前期相反。此時(shí)若把試驗(yàn)式鋸成梳齒狀，內(nèi)層的一些齒在脫離了外層的束縛后，得以自由的干縮，它們的尺寸比外層的短一些。若把試驗(yàn)片鋸成兩片，剛鋸開時(shí)，兩片向內(nèi)彎曲，當(dāng)它們的含水率繼續(xù)進(jìn)一步降低并分布均勻后，向內(nèi)彎曲的程度加強(qiáng)。 

在木材室干工藝中，當(dāng)被干木材干燥到階段，木材含水率已降低到所要求的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，必須進(jìn)行正確的平衡處理，以消除木材的殘余應(yīng)力。水分測(cè)定儀 www.mb2me.com